浅谈“问题解决”在初中数学教学中的作用及意义

(整期优先)网络出版时间:2011-04-14
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浅谈“问题解决”在初中数学教学中的作用及意义

魏晓华

魏晓华(陕西省汉中市第四中学,汉中723000)

摘要:“问题解决”是初中数学新课程标准倡导的一种学习方法,它注重学习过程,能极大地激发学生学习数学的兴趣和求知欲望,充分调动学生学习的主动性,培养学生的探究能力和创新精神,增强师生之间感情的交流,促进师生互动、生生互动,提供发挥学生创造潜能的平台,为学生创设思维发展的空间,全面提高学生的综合素质。

关键词:问题解决;学习方法;思维发展;综合素质

中图分类号:G42文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)10-0212-02

0引言

随着素质教育的逐步深入和发展,培养和提高学生的自主学习、探究精神、实践能力和创新精神,已是摆在每一位基础教育工作者面前的一个重大课题。但是,在传统应试教育的影响下,初中数学教学中同样存在内容“偏”、“难”、“繁”、“旧”的弊端,教学模式陈旧,方法单一,缺乏互动,学生只是知识的容器,只能被动接受知识,缺乏探索创新的空间和机会,不利于学生综合素质的提高,为了适应新课程标准所倡导的注重基本知识与基本技能,注重过程与方法,注重情感态度价值观等方面的要求,充分开发、利用好新教材,探索和培养良好的学习方法具有十分重要的意义,本文拟从“问题解决”在初中数学教学中的作用及意义作以探析。

1“问题解决”的内涵和特征

“问题解决”(problem-solving)是继“新数学运动”和“回到基础”之后的又一新的口号,美国全国数学教师理事会公布了一项指导学校数学教育的文件《行动议事日程》,该文件指出:“数学课程必须围绕”问题解决来组织,数学教师应创造一种使问题解决得到蓬勃发展的课堂环境。什么是“问题解决”呢?《日程》认为:①问题解决包括数学应用于现实世界,即为现实和将来出现的科学理论与实际服务,也包括解决拓广的数学科学本身前沿的问题;②问题解决从本质上是一种创造性的活动;③问题解决是能力的发展,是基础,是虚心、是好奇和探索的心态,是进行试验和猜测的意向。

关于数学教育中“问题解决”的提出,我国某些数学杂志曾给予介绍,现在普遍认为:“问题解决”指综合性、创造性地运用各种数学知识去解决那种并非单纯练习的问题。问题解决中的“问题”既不同于通常教科书或参考书上的习题,也不同于常规的考试题。

如:写出一个二元二次方程组,使该方程组的解为:

本题具有挑战性、探索性、开放性,利于培养学生的逆向思维,由此不难发现,这个问题具有如下特征:

①非常规性(不能靠简单模仿或套用公式直接解决);

②参与性(有问题情景,学习者会积极参与);

③趣味性和挑战性(需要跳一跳摘桃子);

④开放性(条件不唯一,结论不唯一);

⑤探索性(需伴有个人的或小组的活动形式);

从其内涵上看,“问题解决”是现代数学教育深入发展的直接产物,体现了很强的时代特征,它对培养学生分析问题、解决问题的能力,探究意识和创新能力有很重大的意义。

2“问题解决”是一种学习方法

这种方法,就是学生能带着问题学习,并不断寻找信息,运用所学的数学知识,提出解决问题方案的学习。这种学习方法的一般步骤是:①酝酿问题。在学习的过程中,可能就某些问题产生疑问,经过一定时间的准备,可提出问题;②发现问题。从发现问题的过程看,它体现了学生学习的主体地位,这个过程,不仅包含学生的知识素养,也有赖于学生的思维品质和学习习惯,发现问题要从自然现象中或操作现象中发现问题;③明确问题。学生明确问题,既是一个学习的过程,也是一个不断尝试的过程。这个过程中,学生自己界定问题的内在,自主地分析问题情景,自主构建解决问题的内在,自主地分析问题情景,自主构建解决问题的思路和策略,有意识地进行自我监控;④解决问题。就是寻找和接受信息,回忆知识和方法,进行加工和处理的过程。在这一学习过程中,学生积极围绕问题进行思维,最终构建和完善解决方案,直至解决问题。

3问题解决的实施策略及步骤

在初中数学教学中如何具体实施“问题解决”?

3.1改造例题、习题为开放型的问题为了让学生在解题中有更广阔的思维空间,尝试进行“问题解决”式研究,可以改造一些常规性题目,打破模式化,使学生不单纯依靠模仿来解决问题,比如可以把条件、结论完整的题目改为只给出条件,先猜想结论,再进行证明的形式,或给出多个条件,首先需要收集、整理、筛选,然后再求解或证明;也可以给出结论,让学生探究条件,或将题目的条件,结论进行推广,演变,形成一个发展性的问题。

例如:对初中数学九年级上册(北师大版,2007年版)第91页做一做:“任意作一个四边形,并将其四边的中点依次连接起来,得到一个新的四边形,这个新四边形的形状有什么特征?请证明你的结论,并与同伴交流。”我们可以展开下列变式教学:

变式1:连接长方形、菱形、正方形,让学生画图——观察——探索规律,从而得出结论。

变式2:连接任意四边形各边的中点,让学生进行画图——猜想——转化,从而得出结论。

变式3:当一般四边形的两条对角线分别满足什么条件时,顺次连接各边中点所和的四边形是菱形、矩形、正方形和梯形?引导学生展开想象。

这种将封闭式常规题目改造为开放性的变式问题的作法,充分运用了变化的观点,不断变换问题情景,培养学生的数学能力、探究能力及创新意识。

3.2改变例题、习题为应用型的问题在数学教学中,可以选择一些具有典型意义的问题,把它们反映到生活、生产中的原型中去,给学生创设一个实际的问题背景,让他们认真观察,收集信息和数据,应用数学思想和所学的数学知识进行知识的迁移,提出问题解决的方法。例如:“已知圆的半径为R,要求在圆中做一个内接矩形,问如何做,可以使矩形的面积最大?”我们可以把这个问题改造为一个应用题,衬托问题的丰富背景,让学生自己动手实验,然后师生共同讨论,可以设计成这样的问题情景:“有一个圆形桌面,现将它改为一个矩形桌面,如何才能使桌面最大?”

4“问题解决”在初中数学教学中的意义

“问题解决”把培养学生的数学能力摆在了教学的突出位置,重视对知识的认知过程,使学生不再感到数学枯燥和神秘,意识到数学就在我们的生活中。我国《新课程标准》强调科学过程、科学精神、科学态度和科学能力,“问题解决”倡导学习过程的探索性,让学生在再创造过程中学习,使数学学习过程充满了生机和活力。通过“问题解决”在教学中的实施,总结出“问题解决”在初中数学教学中的几个重要意义。

4.1“问题解决”可以为学生营造学习氛围,创设问题情景,充分调动学生学习的主动性,使其成为学习的主动者与主体,使教师发挥组织者参与者,引导者和合作伙伴作用,同时也能丰富课堂内容,使教学方式多样化,让学生感受到数学不但来源于实践,又用之于实践,而且能为学生创设思维发展的空间,提供发挥其创造潜能的机会。

4.2“问题解决”增强了师生之间感情的交流,促进了师生互动。在寻求解决问题的最佳方案时,师生共同努力,教师引导,学生积极思考,使师生之间的距离拉得很近。实践证明,良好的情感交流可以推动人趋向学习目标,激发学生的想象力,使创造性思维得到充分发挥。人本主义教育心理学家罗杰斯(C.R.Rogers)认为真实的问题情景和活动是最能引起态度和个性情绪的学习方式。精心设计数学问题,创设适宜的教学情景,使学生的情绪受到感染,利用情感对认知学习的制导作用,来驱动、诱导学生的学习动机,产生为达到目标而迫切学习的心理倾向,学生常常会有教师意想不到的表现和惊人的创造力。

4.3“问题解决”加强了学生之间的合作与交流,促进了生生互动。学会与人共处,学会合作,学会交流,是生活在信息化社会的人应具备的基本素质。了解自己、尊重他人,既有良好的合作意识和合作技巧,又善于表达和交流是当今社会中求得生存和发展的一种能力。也是新世纪人才培养模式的重要标志。

合作的有效性往往取决于合理分工、团队精神、民主决策等,而发展学生的交流与沟通能力需要提供适宜的机会、环境。“问题解决”强调用问题启动学生思维,让学生在探索中学习,互相交流、相互合作,与传统的教学方式相比,学生合作与交流的几率大大增加了。

总之,“问题解决”使数学教学为学生提供发挥其创造潜能的机会,为学生创设思维发展的空间,是全面提高学生的综合素质的重要途径,具有十分重要的理论意义和实践价值。

参考文献:

[1]朱慕菊.走进新课程.北京师范大学出版社,2002,(4).

[2]李红婷.“问题解决”教学的理论与教学结构.中学数学教学参考,2001,(6).

[3]刘杨.为学生创设思维发展的空间.中小学教材教法,2002,(10).

[4]刘兼,孙晓天.数学课程标准解读,2002,(5).